[發明專利]水性純聚脲的制備方法

有效

• 申請號: 201710722918.0
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107686548B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 翟現明;賈迎澤;陳學鋒;李高才
• 申請（專利權）人: 山西省建筑科學研究院
• 主分類號: C08G18/75
• 分類號: C08G18/75;C08G18/73;C08G18/66;C08G18/50;C08G18/32;C08G18/10;C09D175/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 牛海軍

本發明提供一種水性純聚脲的制備方法,所述方法包括下列步驟:a)將聚醚胺、多異氰酸酯和溶劑混合并反應，得到含有聚醚胺預聚體、多異氰酸酯和溶劑的混合物，其中所述多異氰酸酯的摩爾數大于所述聚醚胺的摩爾數；b)將2,4?二氨基苯磺酸鈉和相轉移催化劑加入到步驟a)所得的混合物中，并且加熱進行反應；c)將多元胺的水溶液加入到步驟b)所得的產物中并且進行攪拌；和d)除去步驟c)所得的產物中的溶劑，以得到所述純聚脲。根據本發明的技術方案，能夠提供一種高性能水性純聚脲，當將所述水性純聚脲乳液制成涂膜時，所得到的膜具有優異的物理性能。

技術領域

本發明涉及涂料領域，并且具體地，涉及一種水性純聚脲乳液及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著人們對于環保的要求越來越高，水性高分子材料得到了較大的發展。水性聚氨酯是以水替代有機溶劑作為分散介質的聚氨酯體系，它具有無污染、無毒、不燃、節省能源、易儲存和易使用等優點。近來，水性聚氨酯引起了人們較多的關注，有許多專利和產品問世，水性聚氨酯已成為當今聚氨酯領域應用和研究的重要方向。但是，水性聚氨酯存在成膜物理機械性能較低、使用壽命較短、光澤性較差、合成工藝較為復雜等不足，這在一定程度上限制了水性聚氨酯的發展。

水性聚脲即是離子型聚脲分散于水中的聚脲水分散液。由于水性聚脲分子結構中的脲基團的特性，水性聚脲的物理性能優于水性聚氨酯，從而可以完全和部分替代水性聚氨酯、水性丙烯酸乳液、水性苯丙乳液等水基高分子乳液。水性聚脲在建筑、涂料、膠黏劑、汽車制造、服裝、水利等行業，將具有相比較水性聚氨酯更為廣闊的應用前景，同時，還推動水性高分子材料的發展。

然而，就現已報道的水性聚脲而言，其親水性聚異氰酸酯或親水擴鏈劑含有氨基甲酸酯鏈段，其產物屬于水性聚氨酯-脲的結構，非純聚脲，其性能更接近于水性聚氨酯的性能。

因此，本領域中迫切需要開發一種新的制備具有優異物理性質的水性純聚脲的方法。

發明內容

從以上闡述的技術問題出發，本發明的目的是提供一種高性能水性純聚脲及其制備方法，以解決現有技術的不足之處。當將該水性純聚脲乳液制成涂膜時，或當將通過將該水性純聚脲乳液加入到水性聚氨酯、水性丙烯酸乳液或水性苯丙乳液等水基高分子乳液中得到的乳液制成涂膜時，所得到的膜具有較高的物理性能、較好的光澤性和較長的使用壽命。

本發明人經過深入細致的研究，完成了本發明。

根據本發明的一個方面，提供了一種水性純聚脲的制備方法,所述方法包括下列步驟:

a)將聚醚胺、多異氰酸酯和溶劑混合并反應，得到含有聚醚胺預聚體、多異氰酸酯和溶劑的混合物，其中所述多異氰酸酯的摩爾數大于所述聚醚胺的摩爾數；

b)將2,4-二氨基苯磺酸鈉和相轉移催化劑加入到步驟a)所得的混合物中，并且加熱進行反應；

c)將多元胺的水溶液加入到步驟b)所得的產物中并且進行攪拌；和

d)除去步驟c)所得的產物中的溶劑，以得到所述純聚脲。

根據本發明的某些優選實施方案，所述聚醚胺選自胺基官能度為2或3并且數均分子量為230至5000的聚醚胺中的一種或多種。

根據本發明的某些優選實施方案，所述多異氰酸酯為脂肪族多異氰酸酯。

根據本發明的某些優選實施方案，所述脂肪族多異氰酸酯選自六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯和六次甲基二異氰酸酯三聚體中的一種或多種。

根據本發明的某些優選實施方案，所述溶劑選自乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮和乙二醇二甲醚中的一種或多種。

根據本發明的某些優選實施方案，所述相轉移催化劑選自芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、三辛基甲基氯化銨和十二烷基三甲基氯化銨中的一種或多種。